[發(fā)明專利]一種微型應(yīng)力隔離樁基礎(chǔ)加固方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910085257.0
• 申請(qǐng)日: 2009-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN101565955A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高永濤;吳順川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D37/00
• 分類號(hào): E02D37/00;E02D3/12
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在既有城市橋梁樁基下進(jìn)行地下空間施工而采取的橋基加固技術(shù)，尤其涉及能起到應(yīng)力隔離作用的微型樁。

背景技術(shù)

在土木工程建設(shè)中，當(dāng)?shù)叵鹿こ淌┕び绊懙郊扔袠蚧€(wěn)定性需要對(duì)其進(jìn)行加固時(shí)，傳統(tǒng)的方法有擴(kuò)大承臺(tái)增加深樁(陳永栓.北京地鐵10號(hào)線國貿(mào)站北風(fēng)道59號(hào)橋基加固施工技術(shù).探礦工程(巖土鉆掘工程)，2007(6)：24-26.)、常規(guī)隔離樁(賈喜濤.暗挖隧道過既有建筑物采用隔離樁法施工分析.隧道建設(shè)26(1)：25-26.)、樹根樁(中國建筑科學(xué)研究院.既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范(JGJ123-2000).中國建筑工業(yè)出版社出版，2000，北京)、樁底注漿(朱玉明.砂卵石地層超前注漿加固與樁基保護(hù)施工技術(shù).市政技術(shù)，2008(1)：22-26.)等加固措施。

擴(kuò)大承臺(tái)增加深樁就是在地面選擇合適的地點(diǎn)打設(shè)深樁，深樁的長度達(dá)一定巖(土)層后，通過后植筋技術(shù)將承臺(tái)擴(kuò)大，并將部分荷載轉(zhuǎn)移至新增設(shè)的深樁上，使之與原樁基共同受力，一起抵抗變形；樹根樁即用旋轉(zhuǎn)法鉆進(jìn)成孔，穿過原有建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)入地基土中至設(shè)計(jì)標(biāo)高，清孔后下放鋼筋再用壓力灌注漿成直樁或者斜樁；而樁底壓力注漿主要是對(duì)樁底地基土進(jìn)行注漿提高其模量的一種方法。樁底注漿可提高樁底土層的端承作用，但由于其自身剛度受限，對(duì)樁周土體制約能力較弱。當(dāng)?shù)叵驴臻g開挖在樁基礎(chǔ)下施工或者距離樁基很近時(shí)，擴(kuò)大承臺(tái)增加深樁和樹根樁法在應(yīng)用上受到限制，這時(shí)可以采用隔離樁技術(shù)進(jìn)行即有橋基的加固，隔離樁技術(shù)一般是圍繞原樁基四周打一圈工程樁或鋼板樁進(jìn)行隔離，其施工方法是首先采用人工挖孔或者機(jī)械作業(yè)方式成孔，然后綁扎鋼筋籠放入孔中再灌注混凝土成樁，或者采用機(jī)械振動(dòng)或靜壓的方法將預(yù)制樁打入既有橋基周圍土層來保護(hù)橋梁基礎(chǔ)。但傳統(tǒng)的隔離樁技術(shù)在具體實(shí)施時(shí)有如下困難：

(1)城市橋梁凈空一般較低，沒有施工空間，無法架設(shè)大型成樁設(shè)備，傳統(tǒng)圍護(hù)樁施工工藝如鉆孔灌注樁施工機(jī)械安置及鋼筋籠拼接受到很大限制；

(2)在原有樁基周圍或基礎(chǔ)上打樁，會(huì)造成土的結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致原橋樁摩阻力下降，尤其是土層中存在穩(wěn)定性較差的礫卵石層和粉砂層的情況，擾動(dòng)更為明顯；

(3)傳統(tǒng)方案施工工期長，施工費(fèi)用過高。

鑒于上述原因，在既有城市橋梁樁基下進(jìn)行地鐵施工，采取的橋基加固技術(shù)必須打破常規(guī)，采用一種既有可實(shí)施性，又能滿足安全要求的新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)加固方法的不足，本發(fā)明提供一種城市橋梁既有樁基的微型應(yīng)力隔離樁加固方法，在有限施工空間下，不僅可以減少施工對(duì)土體擾動(dòng)，而且施工便捷、經(jīng)濟(jì)高效。

本方法是在既有樁基周圍打設(shè)微型應(yīng)力隔離樁，將微型應(yīng)力隔離樁包圍范圍內(nèi)的既有樁基下的地層與微型應(yīng)力隔離樁包圍范圍以外的地層進(jìn)行隔離；實(shí)施分層高壓注漿，通過高壓注漿，樁和樁之間由于漿液的擴(kuò)散而連為整體，形成一道隔離墻，使地下開挖空間潛在破壞面的應(yīng)力傳遞至微型應(yīng)力樁處被隔離，具體步驟是：

(a)測(cè)量放線，樁定位，在既有橋梁基礎(chǔ)周圍打設(shè)微型應(yīng)力隔離樁，將微型應(yīng)力隔離樁包圍范圍內(nèi)的橋基下的地層與其包圍范圍以外的地層(通常為新建地下結(jié)構(gòu)空間)進(jìn)行隔離，使因地下空間開挖造成的土體破裂面不致延伸到橋梁基礎(chǔ)下方的地基。

微型應(yīng)力隔離樁可以單排打設(shè)，也可以多排打設(shè)，距離既有樁承臺(tái)周邊可取0.1-0.15m或視具體工程而定；樁徑0.15-0.25m，樁間距可取1.0-1.2m，排距取0.8-1.0m；樁長度以超過開挖地下空間底部2.0-3.0m為準(zhǔn)。

(b)桿體制作與連接；

(c)采用干法作業(yè)的套管跟進(jìn)設(shè)備成孔，作業(yè)時(shí)進(jìn)行間隔施做，先外排，后內(nèi)排；

(d)成孔后采用簡易支撐架吊放桿體，人工配合就位；

(e)桿體就位后，拔出鉆孔套管進(jìn)行分層高壓注漿，注漿分層視樁周具體土層和工程需要而定，每層注漿分三次進(jìn)行，注漿采用42.5或52.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，摻加萬分之4-8的微膨脹劑，注漿參數(shù)可參考下值：第一次注漿采用常壓注漿，注漿壓力0.5-0.6MPa，孔口溢漿時(shí)結(jié)束本次注漿，水泥漿水灰比0.5∶1；第二次注漿采用中高壓注漿，注漿壓力1.2-1.5MPa，在第一次注漿完成后10～15h進(jìn)行，水泥漿水灰比0.75∶1；第三次注漿壓力1.8-2.0MPa，在第二次注漿完成后5～10h進(jìn)行，水泥漿水灰比0.75∶1，上述注漿參數(shù)可根據(jù)工程實(shí)際作適當(dāng)調(diào)整；

(f)全部注漿完成后形成微型應(yīng)力隔離樁，隔離樁的存在使原樁土界面的應(yīng)力損失小于15％。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于：